• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Eine Vorrichtung zur Überwachung des Verbrauchs einer in einem Warmwasser-Speicherbehälter (1) angeordneten Opferanode (2), wobei der Warmwasser-Speicherbehälter (1) mit Wasser (7) gefüllt ist, sieht vor, dass die Opferanode (2) über eine elektrische Leitung (8) mit einer Schaltungseinrichtung (3) verbunden ist, dass die Schaltungseinrichtung (3) über eine weitere elektrische Leitung (6) mit der Wand des Warmwasser-Speicherbehälters (1) verbunden ist. Hierdurch liegt zwischen den beiden elektrischen Leitungen (6, 8) eine Spannung an. Die Schaltungseinrichtung (3) misst den Strom der Spannungsquelle (1, 7, 2) und vergleicht ihn mit einem Grenzwert. Bei Unterschreitung des Grenzwertes wird ein Signal, das auf den Verschleiß der Anode hinweist, ausgegeben. Somit kann der Verschleiß der Opferanode (2) frühzeitig erkannt werden.
    公开号:DE102004004064A1
    申请号:DE200410004064
    申请日:2004-01-20
    公开日:2004-08-12
    发明作者:John Finegan；Ursula Ley；Michael Martin；Burkhardt Mathes；Ingo Stamm；Carsten Wölfl
    申请人:Vaillant GmbH；
    IPC主号:C23F13-22
    专利说明:
    [0001] Bei Warmwasserspeichern ist es Standder Technik als Korrosionsschutz Opferanoden, insbesondere Magnesium-Stäbe zu verwenden.Hierdurch könnenDefekte in der Emaillierung geschützt werden. Darüber hinauskönnenFehlstellen mit einer neuen Schutzschicht überzogen werden. Durch Polarisierungseffektewird die Eisenauflösungdabei zurückgedrängt. Diesgeschieht zu Lasten des Verbrauchs der Opferanode. Bei der Bildungvon Hydroxyllonen kann es im Bereich der Kathoden zur Ausfällung vonCalciumcarbonat kommen, wodurch eine Schutzschicht entsteht. DasCalciumcarbonat schließtdie Fehlstellen in der Emaillierung.
    [0002] Opferanoden in Trinkwasserbehältern werdenzumeist aus Magnesium hergestellt. Sie werden zumeist in Stangenformund in Form von dicken Ketten eingesetzt. Magnesium hat den Vorteil,dass es sich ganz unten in der elektrochemischen Spannungsreihebefindet und somit das unedelste Metall ist.
    [0003] Beispiele aus der elektrochemischenSpannungsreihe : Gold +1,42V, Quecksilber +0,79V , Wasserstoff +-OV,Eisen –0,44Vund Magnesium –2,34V.
    [0004] Währenddes Betriebs braucht sich die Anode auf. Auf den Verbrauch der Anodehaben folgende Faktoren Einfluß:Die Wasserqualitätim Speicher, die Wassertemperatur, Fehl- und Zehrstellen, der Wasserdurchsatz,die Leitfähigkeitdes Wassers und der Kalkgehalt des Wassers. Bei sehr aggressivembzw. sauerstoffhaltigem Wasser löstsich die Anode besonders schnell auf. Bei Trinkwasser aus Talsperren ergibtsich der spezielle Fall, dass dieses Wasser sehr weich ist und somitwenig Calciumhydrogencarbonat enthält und eine Kalkablagerungan der Fehlstelle nur unzureichend bzw. gar nicht geschieht.
    [0005] Die Funktionsweise der Opferanodenbasiert auf dem Prinzip der galvanischen Elemente. Bei diesen sindzwei Metalle (Kathode, Anode) durch eine elektrisch leitende Flüssigkeit(Elektrolyd) verbunden. Das unedlere Material (Mg-Anode) geht imVergleich zu Eisen (Kathode) eher in Lösung. Die Elektroden wandern über eineleitende Verbindung zur Stahlseite und verhindern das Austragenvon Eisenionen.
    [0006] In einem Speicher bildet die Speicherwand dieKathode, währendder Magnesium-Stab die Anode bildet. Das Elektrolyd liegt in Formdes Speicherwassers vor. Existieren Fehlstellen in der Emaille, wirddurch das Abtragen des Magnesiums ein entgegengesetzter Strom überlagert,der die Abgabe der Eisenionen unterbindet. Die bei diesem Vorgangfreiwerdenden OH–-Ionen verbinden sichmit dem im Wasser vorhandenen Härtebildnernm CaCO3 (Kalk), das sich über derFehlstelle ablagert. Durch den kontinuierlichen Materialabtrag ander Anode ergibt sich deren Verschleiß (sog. Opferanode).
    [0007] Alternativ zu Opferanoden gibt esFremdstromanoden, die aus Inertanoden aus nichtangreifbarem Material(z.B. Mischoxid-beschichtetes Titan, Magnetit) bestehen. Die Anodewird mit dem fürden kathodischen Korrosionsschutz notwendigen Gleichstrom beaufschlagt.Durch einen kontinuierlichen Potentialabgleich wird eine gleichbleibenderSchutzstrom im Behälteraufrecht erhalten, der eine Abgabe von Eisenionen verhindert.
    [0008] Fürdie normalerweise fürWarmwasserspeicher verwendeten unlegierten Eisenwerkstoffe beträgt das erforderlicheSchutzpotential 530 mV, bezogen auf die Normalwasserstoffelektrode.Unterhalb dieses Wertes findet fast kein Eisenabtrag mehr statt.
    [0009] Gemäß dem Stand der Technik kanndie Funktionsweise von Opferanoden mit einem Analog-Meßinstrument überprüft werden.Braucht sich die Opferanode auf, so reduziert sich der Schutzstrom.Anhand des batteriebetriebenen Meßinstruments, das bei einemSchutzstrom von <0,3mA ein optisches Signal in Form eines leuchtenden LEDs zeigt, kannmehr oder minder subjektiv entschieden werden, ob ein Anodenwechselnotwendig ist. Bei üblichenAnoden-Testern besteht die Gefahr, dass eine verbrauchte Anode nichtrechtzeitig erkannt wird, da die Messinstrumente nur bei der üblichenWartung eingesetzt werden.
    [0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einVorrichtung zu schaffen, die selbsttätig dauerhaft die Notwendigkeiteines Anodenwechsels anzeigt.
    [0011] Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen desAnspruchs 1 dadurch gelöst,dass der Strom zwischen Opferanode und Speicherbehälter dauerhaft gemessenund mit einem Grenzwert verglichen wird, wobei bei Unterschreitungdes Grenzwertes ein Signal, das auf den fortgeschrittenen Verschleiß hinweist,ausgegeben wird.
    [0012] Gemäß den Merkmalen des Anspruchs2 wird geschützt,dass die Überwachungsmessungsowohl permanent, als auch temporär erfolgen kann.
    [0013] Durch die Merkmale des Anspruchs3 werden vorteilhafte Grenzwerte für eine erfindungsgemäße Überwachungseinrichtunggeschützt.
    [0014] Gemäß den Merkmalen des Anspruchs4 ergibt sich der Vorteil, dass im Falle des Vorliegens des optimalenBetriebs der Opferanode ein entsprechendes Signal ausgegeben wird. Äquivalentergibt sich gemäß den Merkmalendes Anspruchs 5 der Vorteil, dass beim Vorliegen von Indizien einesfortgeschrittenen Verschleißesder Opferanode ein entsprechendes Signal ausgegeben wird.
    [0015] Durch die Merkmale des Anspruchs6 werden vorteilhafte Formen des Ausgabesignals geschützt.
    [0016] Gemäß den Merkmalen des Anspruchs7 ergibt sich der Vorteil, dass die Information des Vorliegen vonIndizien eines fortgeschrittenen Verschleißes der Opferanode z.B. über Telefonleitung und / oderInternet weitergeleitet werden kann, um beispielsweise einen Installateurzu benachrichtigen, der dann den Austausch der Opferanode vornehmen kann.
    [0017] Die Erfindung wird nun anhand derfolgenden Zeichnungen detailliert erläutert. Hierbei zeigen:
    [0018] 1 eineOpferanode als Detail in einer Speicherbehälterwand,
    [0019] 2 dieBefestigung der Opferanode in der Speicherbehälterwand und
    [0020] 3 einenSpeicherbehältermit der erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung.
    [0021] 1 zeigteine Opferanode 2, die an einer Wand eines Warmwasser-Speicherbehälters 1 befestigtist mit Isolierhülseund Dichtung 4; 2 zeigt einenAusschnitt daraus inklusiv Masse-Kabel 6; 3 den gesamten Warmwasser-Speicherbehälter 1 mitder Überwachungsschaltung.
    [0022] In einem Warmwasser-Speicherbehälter 1, dermit Wasser 7 gefülltist, ist eine Opferanode 2, angeordnet. Die Opferanode 2 ist über eineelektrische Leitung 8 mit einer Schaltungseinrichtung 3 verbunden.Diese Schaltungseinrichtung 3 ist über eine weitere elektrischeLeitung 6 mit der Wand des Warmwasser-Speicherbehälters 1 verbunden.Hierdurch liegt zwischen den beiden elektrischen Leitungen 6, 8 eineSpannung an, die durch das galvanische Element Opferanode 2,Wasser 7 und Kathode Wand des Warmwasser-Speicherbehälters 1 gebildetwird. In der Schaltungseinrichtung 3 wird der Strom des galvanischeElements gemessen und mit einem Grenzwert verglichen. Wird ein vorgegebenerGrenzwertes, z.B. 0,3 mA, unterschritten, so gibt die Schaltungseinrichtung 3 einSignal, das auf den Verschleiß derAnode hinweist, aus.
    [0023] So kann beispielsweise, solange sichder Meßwertim Sollbereich befindet, eine grüneLeuchtdiode angesteuert werden. Wird der Grenzwert unterschritten,so wird die grüneLeuchtdiode ausgeschaltet und eine rote Leuchtdiode eingeschaltet. Optionalertöntein Warnton und / oder überein Modem und das Internet wird der Fachhandwerker benachrichtigt.
    [0024] Die Schaltungseinrichtung 3 beziehtihren Arbeitsstrom vorzugsweise vom Kleinspannungsanschluß des angeschlossenenHeizgerätes.
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Vorrichtung zur Überwachung des Verbrauchs einerin einem Warmwasser-Speicherbehälter (1)angeordneten Opferanode (2), wobei der Warmwasser-Speicherbehälter (1)mit Wasser (7) gefülltist, dadurch gekennzeichnet, dass die Opferanode (2) über eineelektrische Leitung (8) mit einer Schaltungseinrichtung(3) verbunden ist, dass die Schaltungseinrichtung (3) über eineweitere elektrische Leitung (6), mit der Wand des Warmwasser-Speicherbehälters (1)verbunden ist, wodurch zwischen den beiden elektrischen Leitungen(6, 8) eine Spannung anliegt, die Schaltungseinrichtung(3) den Strom der Spannungsquelle (1, 7, 2)mißt undmit einem Grenzwert vergleicht, und bei Unterschreitung des Grenzwertesein Signal, das auf den Verschleiß der Anode hinweist, ausgibt.
    [2] Vorrichtung zur Überwachungdes Verbrauchs einer Opferanode (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Schaltungseinrichtung (3) permanent oder nur temporär den Strommißt und beziehungsweiseoder vergleicht.
    [3] Vorrichtung zur Überwachungdes Verbrauchs einer Opferanode (2) gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Grenzwert zwischen 0,2 und 0,4 mA beträgt.
    [4] Vorrichtung zur Überwachungdes Verbrauchs einer Opferanode (2) gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das die Schaltungseinrichtung (3),solange ein Strom im Sollbereich vorliegt, das heißt der Grenzwertist nicht unterschritten, ein entsprechendes Signal ausgibt.
    [5] Vorrichtung zur Überwachungdes Verbrauchs einer Opferanode (2) gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das die Schaltungseinrichtung (3),wenn der Strom den Grenzwert unterschreitet, ein entsprechendesSignal ausgibt.
    [6] Vorrichtung zur Überwachungdes Verbrauchs einer Opferanode (2) gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Signal zumindest in Form eines Leuchtmittels,eines Tons und/oder eines elektrischen oder elektronischen Signalsan eine weitere Steuerung vorliegen kann.
    [7] Vorrichtung zur Überwachungdes Verbrauchs einer Opferanode (2) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass zumindest ein Signal überein Modem oder einer vergleichbaren Einrichtung übermittelt wird.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004004064B4|2017-04-13|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2011-02-24| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2016-11-14| R016| Response to examination communication|
    2016-12-22| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2017-07-29| R026| Opposition filed against patent|
    2018-08-24| R031| Decision of examining division/federal patent court maintaining patent unamended now final|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE10303550||2003-01-29||
    DE10303550.8||2003-01-29||
    AT12122003||2003-07-31||
    AT1212/2003||2003-07-31||
    DE102004004064.8A|DE102004004064B4|2003-01-29|2004-01-20|Vorrichtung zur Überwachung des Verbrachs einer Opferanode|DE102004004064.8A| DE102004004064B4|2003-01-29|2004-01-20|Vorrichtung zur Überwachung des Verbrachs einer Opferanode|
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